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MODELLIEREN
Drachen. Tipps für den Modellbauer
Verzeichnis / Funksteuerungsausrüstung Wer von euch hat noch keinen Drachen steigen lassen? Aber weiß jeder, was sie sind? Wann sind sie erschienen? ...Das erste Mal, dass ein Drachen in den Himmel flog, war vor 25 Jahrhunderten. Zu diesem Zeitpunkt konnte niemand erklären, warum der Drachen abhebt und welche Kräfte im Flug auf ihn einwirken. Zunächst wurden Drachen zum Spaß und zur Unterhaltung steigen gelassen. In östlichen Ländern wurden beispielsweise Drachenschlachten ausgetragen. Zwei Drachen wurden in den Himmel geschossen, nachdem sie zuvor an den Schnüren, an denen sie an der Leine gehalten wurden, mit Leim bestrichen und mit Glasscherben bestreut worden waren. Sieger war derjenige, der als Erster die Schnur des Gegners durchsägte. Später wurden Drachen auch für wissenschaftliche Zwecke eingesetzt. Bei seinen Experimenten zur atmosphärischen Elektrizität verwendete der amerikanische Physiker Benjamin Franklin sehr große Drachen. Die Auftriebskraft einiger von ihnen war so groß, dass der Wissenschaftler Schwierigkeiten hatte, sie an der Leine zu halten. Drachen halfen Franklin, den elektrischen Ursprung des Blitzes zu beweisen, das Vorhandensein von zwei Ladungen, positiv und negativ, nachzuweisen und die Idee eines Blitzableiters zu testen. Und am Ende des letzten Jahrhunderts und zu Beginn dieses Jahrhunderts wurden Schlangen häufig für die meteorologische Forschung eingesetzt. Mit ihrer Hilfe hoben Wissenschaftler Instrumente auf eine Höhe von mehr als 1000 m und maßen Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Luftdruck ... In unserer Zeit ist das Interesse an Drachen nicht verloren gegangen. Der kreative Gedanke von Erfindern in vielen Ländern bringt immer mehr neue Drachenkonstruktionen hervor: Scheibenflugzeuge, Schwungräder usw. Heute werden wir über dreiundzwanzig Schlangen sprechen. Die Auswahl umfasst einfache, nicht arbeitsintensive Modelle sowie komplexere Modelle. Unter ihnen gleicht keiner dem anderen: Alle Drachen unterscheiden sich entweder in ihren Flugeigenschaften, in ihrem Design oder in ihrer Herstellungstechnologie. Jede Schlange aus dieser Sammlung kann in einem Pionierlager oder im Garten hergestellt werden. Speziell für Einsteiger in den Modellbau haben wir vier Designs ausgewählt. Wir sprechen ausführlicher über sie (sie sind in der Abbildung zusammengefasst). Also Drachen... Warum fliegt ein Drachen? Eine vereinfachte Zeichnung hilft uns bei der Beantwortung dieser Frage (Abb. 1). Die Linie AB sei der Schnitt eines flachen Drachens. Nehmen wir an, dass unser imaginärer Drachen von rechts nach links in einem Winkel A zum Horizont oder zur entgegenkommenden Windströmung fliegt. Überlegen wir, welche Kräfte im Flug auf das Modell einwirken.
Beim Start behindert eine dichte Luftmasse die Bewegung des Drachens, übt also einen gewissen Druck auf ihn aus. Bezeichnen wir diesen Druck mit F1. Konstruieren wir nun ein sogenanntes Kräfteparallelogramm und zerlegen wir die Kraft F1 in zwei Komponenten – F2 und F3. Die F2-Kraft drückt den Drachen von uns weg, was bedeutet, dass er beim Aufstieg seine anfängliche horizontale Geschwindigkeit verringert. Daher handelt es sich um eine Widerstandskraft. Eine andere Kraft (F3) trägt den Drachen nach oben, wir nennen es also Anheben. Wir haben also festgestellt, dass auf den Drachen zwei Kräfte wirken: die Widerstandskraft F2 und die Auftriebskraft F3. Indem wir das Modell in die Luft heben (am Handlauf ziehen), erhöhen wir künstlich die Druckkraft auf die Oberfläche des Drachens, also die Kraft F1. Und je schneller wir laufen, desto stärker nimmt diese Kraft zu. Aber die Kraft F1 ist, wie Sie bereits wissen, in zwei Komponenten unterteilt: F2 und F3. Das Gewicht des Modells ist konstant und die Einwirkung der Kraft F2 wird durch den Handlauf verhindert. Das bedeutet, dass die Auftriebskraft zunimmt – der Drachen hebt ab. Es ist bekannt, dass die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zunimmt. Deshalb versuchen sie beim Starten eines Drachens, ihn so hoch anzuheben, dass der Wind das Modell an einer Stelle stützen könnte. Im Flug steht der Drachen immer in einem bestimmten Winkel zur Windrichtung. Versuchen wir, diesen Winkel zu bestimmen.
Nehmen wir ein rechteckiges Blatt Pappe (Abb. 2). Genau in der Mitte befestigen wir es an der O-O-Achse. Nehmen wir an, dass sich das Blatt reibungsfrei um eine Achse dreht und sich in jeder Lage im Gleichgewichtszustand befindet. Nehmen wir an, der Wind weht mit konstanter Kraft senkrecht zur Blattebene. In diesem Fall kann er das Blatt natürlich nicht um die O-O-Achse drehen, da seine Wirkung gleichmäßig über das gesamte Blatt verteilt ist. Versuchen wir nun, die Plane in einem gewissen Winkel zum Wind zu installieren. Wir werden sehen, wie der Luftstrom ihn sofort in seine ursprüngliche Position zurückbringt, also direkt in die Luft bringt Winkel zur Windrichtung. Aus diesem Experiment folgt: Die Hälfte des dem Wind zugewandten Blattes erfährt einen größeren Druck als die auf der gegenüberliegenden Seite. Damit die Blattebene in einer geneigten Position bleibt, ist es daher erforderlich, die O-O-Rotationsachse anzuheben. Je kleiner der Neigungswinkel des Blechs ist, desto höher muss die Achse verschoben werden. So wird der Druckmittelpunkt bestimmt. Und die Windkraft, die das Flugzeug in einer geneigten Position hält, ist die Auftriebskraft, die im Druckzentrum wirkt. Doch der Winkel des Drachens bleibt nicht konstant: Schließlich weht der Wind nie mit der gleichen Geschwindigkeit. Wenn wir also an einer Stelle, zum Beispiel dort, wo Druck- und Schwerpunkt zusammenfallen, eine Schnur an den Drachen binden würden, würde er einfach einen Salto in der Luft beginnen. Wie Sie wissen, hängt die Position des Druckzentrums vom Winkel a ab, und bei böigen Winden verschiebt sich dieser Punkt ständig. Um das Modell stabiler zu machen, wird daher ein Zaumzeug aus zwei oder drei oder mehr Schnüren daran befestigt. Machen wir noch ein Experiment.
Nehmen wir den Stock AB (Abb. 3a). Es soll auch den Querschnitt einer flachen Schlange symbolisieren. Wir hängen es an einem Faden in der Mitte auf, sodass es eine horizontale Position einnimmt. Dann befestigen wir ein Gewicht P unweit seines Schwerpunkts und simulieren so den Druckschwerpunkt. Der Stock verliert sofort das Gleichgewicht und nimmt eine nahezu senkrechte Position ein. Versuchen wir nun, diesen Stock (Abb. 3b) an zwei Fäden aufzuhängen und das gleiche Gewicht noch einmal daran zu befestigen: Der Stock hält das Gleichgewicht in jeder Position des Gewichts. Dieses Beispiel zeigt deutlich die Bedeutung eines Zaumzeugs, das es dem Druckzentrum ermöglicht, sich frei zu bewegen, ohne das Gleichgewicht zu stören. Einfache Berechnung Wir haben herausgefunden, warum der Drachen abhebt. Versuchen wir nun, seine Hubkraft zu berechnen. Die Auftriebskraft eines Kites wird durch die Formel bestimmt: Fç=K*S*V*N*cos(a), wobei K=0,096 (Koeffizient), S - Auflagefläche (m2), V - Windgeschwindigkeit (m/s), N ist der normale Druckkoeffizient (siehe Tabelle) und a - Neigungswinkel. Beispiel. Anfangsdaten: S=0,5 m2; V=6 m/s, a=45°. Den Normaldruckkoeffizienten finden wir in der Tabelle: N=4,87 kg/m2. Wenn wir die Werte in die Formel einsetzen, erhalten wir: Fз=0,096*0,5*6*4,87*0,707=1 кг. Die Berechnung ergab, dass dieser Drachen nur dann nach oben steigt, wenn sein Gewicht 1 kg nicht überschreitet. Die Flugeigenschaften eines Drachens hängen maßgeblich vom Verhältnis seines Gewichts zur Auflagefläche ab: Je kleiner das Verhältnis dieser Werte, desto besser fliegt das Modell.
Was man Schlangen macht Verwenden Sie zum Bau von Modellen leichte und langlebige Materialien. Denken Sie daran: Je leichter der Drachen ist, desto einfacher lässt er sich starten und desto besser fliegt er. Kleben Sie den Rahmen aus dünnen, gleichmäßigen Schindeln – Kiefer, Linde oder Bambus. Bedecken Sie kleine Modelle mit dünnem Papier (vorzugsweise farbig), Folie oder im Extremfall Zeitungspapier und größere Schlangen mit Stoff, Plastik- oder Lavsan-Folie oder sogar dünnem Karton. Verbinden Sie einzelne Einheiten und Teile mit Fäden, dünnem Draht und Kleber miteinander. Achten Sie darauf, die um das Teil gewickelten Fäden mit Klebstoff zu schmieren. Wählen Sie für Zaumzeug und Rettungsleinen einen dünnen, starken Faden. Einfache Schlangen Dies sind Papiermodelle für Anfänger. Einige können in ein oder zwei Stunden erledigt werden, andere wiederum in nur wenigen Minuten. Solche Drachen fliegen gut und erfordern keine komplexe Steuerung. So zuerst... Vögel aus Papier Die Erfahrung vieler Forscher hat gezeigt, dass die gekrümmte Oberfläche eines Drachens eine größere Auftriebskraft und Stabilität aufweist als eine flache Oberfläche gleicher Größe. Die einfachsten Schlangen des amerikanischen Ingenieurs Raymond Ninney ähneln überraschend kleinen Vögeln. Sie fliegen gut und zeigen eine hervorragende Flugstabilität. In Abbildung 1 sind mehrere davon zu sehen (siehe a, b, c). In nur zwei bis drei Minuten schneidet der Erfinder aus dickem Papier oder dünnem Karton, Furnier und Folie ein Rechteck (Seitenverhältnis 4:5) aus und biegt daraus einen Vogel. Dann befestigt er an ein oder zwei Stellen eine Halteleine am Körper – und fertig ist der Drachen. Auf diese Weise können Sie Modelle jeder Größe herstellen – alles hängt von der Festigkeit des Materials ab.
Der folgende Entwurf (Abb. 2a) wurde vom amerikanischen Erfinder Daniel Karian entwickelt. Stimmt es nicht, dass sie ein wenig an Ninneys Vögel erinnert? Bitte beachten Sie, dass dieser Drachen durch einen Rahmen aus Kiefern- oder Fichtenstäben und in einem Halbring geschlossenen Flügeln Steifigkeit erhält. Um den Rahmen zu bedecken, schlägt der Autor vor, Stoff zu verwenden: Seide, Twill, dünnes Leinen. Interessierte können mit einer zwei- oder dreiflügeligen Bauweise experimentieren. Der Erfinder glaubt, dass man einen sehr lustigen Drachen erhält, wenn man mehrere geometrisch ähnliche Flügel an einer langen Stange befestigt (Abb. 2b). Sowohl die Vögel von Raymond Ninney als auch die Schlangen von Daniel Karian fliegen sogar in großen Räumen und Korridoren, allerdings unter einer Bedingung: Die Person, die sie abfeuert, muss sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Flache Schlangen... Zunächst waren alle Drachen mit Wet Tails ausgestattet. Aber... Einmal bemerkte der kanadische Meteorologe Eddie, der viel mit Drachen arbeitete, dass die Bewohner eines malaiischen Dorfes schwanzlose Drachen von unregelmäßiger viereckiger Form ließen. Beobachtungen halfen dem Meteorologen beim Bau seines Drachens, den Sie in Abbildung 3 sehen. Dieses Viereck mit Paaren gleicher Seiten ähnelt einem Parallelogramm. Diese Zahl erhält man, wenn man zwei Dreiecke mit ihren Grundflächen addiert, von denen eines, ABD, gleichseitig und das andere, ASV, gleichschenklig ist, mit AB:SD als 4:5. Seite AB wird an den Enden mit einer etwas kleineren Metallschnur zusammengebunden. Daher ist es leicht gebogen. Das Zaumzeug wird an den Punkten O und D befestigt und der Stoff (Bezug) wird im oberen Teil gespannt, wo er zwei kleine Falten bildet. Unter dem Einfluss des Windes biegt sich der Drachen und nimmt die Form eines stumpfen Keils an. Im Flug scheinen seine Vorderkanten den einströmenden Luftstrom in beide Richtungen abzuwehren, sodass der Drachen stabil ist.
Vierzig Jahre später verbesserte der Engländer G. Irwin das Design von Eddie (Abb. 4). Es ist bekannt, dass die Unterbrechung der Luftströmung hinter der Vorderkante zur Bildung eines Wirbelbereichs über einem stumpfwinkligen Drachen führt. Dadurch wird die Stabilität bei böigem Wind beeinträchtigt. Irwin machte es ganz einfach: Er schnitt zwei dreieckige Fenster in das Gehäuse aus, und die entgegenkommende Strömung begann in diese Fenster einzudringen. Die Flugposition des Drachens hat sich stabilisiert. Das in Abbildung 5 dargestellte Modell wurde vom Franzosen A. Millier vorgeschlagen. Es besteht aus einem Holzstreifen AB, der durch eine Schnur zu einem Bogen zusammengezogen wird (die Sehne AB beträgt 9/10 der Länge des Streifens). An den Punkten O und O1 werden zwei identische Streifen SD und EF an der Schiene befestigt (AO1=OB=0,2*AB). Wie bei der AB-Latte werden auch die Lamellen durch eine Schnur zu einem Bogen zusammengezogen und bilden im Grundriss ein gleichseitiges Sechseck. Die Enden aller Lamellen werden mit einer weiteren Schnur befestigt, die durch die Spitzen des Sechsecks verläuft. Die Schlange, die Sie in Abbildung 6 sehen, ist in Korea bekannt. Sein rechteckiger, aus Bambusstäben zusammengeklebter Rahmen ist mit Stoff bezogen. Wenn die Größe der beiden Seiten 800 mm und die der anderen beiden 700 mm beträgt, sollte der Durchmesser des Lochs in der Mitte 300 mm betragen. Schauen Sie sich Abbildung 7 an. Dieses einem Raubvogel ähnliche Modell wurde von der Amerikanerin Sandy Langa erfunden. Der Erfinder versuchte zunächst, die der Natur entlehnten Flugprinzipien daran zu testen. Lang fertigte Rumpf und Heck aus einem einzigen Holzstreifen. Er spaltete es an einem Ende und steckte die runden Lamellen der Stützflügel in die Löcher der Holzhülse. Den gespaltenen Teil des Schwanzes, die Flügelenden und die Nase habe ich mit dicker Angelschnur zusammengebunden – das Ergebnis war eine sehr flexible Struktur. Und auch die Flügellamellen waren mit Gummistoßdämpfern gefedert. Langs Schlange reagiert empfindlich auf kleinste Windböen. Im Flug schlägt es wie ein Schmetterling mit den Flügeln und verändert dadurch den Auftrieb, die Widerstandskraft und die Stabilität. ...und Kiste Abbildung 8 zeigt eine der Möglichkeiten eines kastenförmigen Drachens. Er ist flugstabil, weil seine tragenden Flächen in einem optimalen Anstellwinkel zur Anströmung ausgerichtet sind (die auf ihnen erzeugte Auftriebskraft ist größer). Darüber hinaus kann sein Querschnitt nicht nur quadratisch, sondern auch rhombisch sein. Bei einer Raute beträgt das Verhältnis zwischen vertikaler und horizontaler Diagonale 2:3. Die Tiefe der Box beträgt das 0,7-fache der Länge der größeren Seite des Drachens. Der Rahmen besteht aus vier Längs- und vier Abstandslatten mit rechteckigem Querschnitt. Die Abbildung zeigt die Verbindung von Distanzstück und Längsschiene. Doch der russische Erfinder Ivan Konin schlug den Entwurf eines kastenförmigen Drachens vor, der ein wenig an ein Flugzeug erinnert. Es hat zwei Flügel (Abb. 9). Dank ihnen steigt der Drachen schneller, bleibt im Flug stabil und kippt bei plötzlichen Seitenwindböen nicht um. Schwierigere Schlangen Sowohl im Design, im Materialeinsatz als auch im Herstellungszeitpunkt unterscheiden sich diese Flugzeuge von den Vorgängermodellen. Sie sind moderner und anspruchsvoller. Aber wahrscheinlich wird es für erfahrene Modellbauer umso angenehmer sein, daran herumzubasteln: das Schema zu verstehen, das Flugprinzip zu verstehen und einige Funktionen zu verstehen. Reaktiv Viele von Ihnen haben wahrscheinlich beobachtet, dass die Fließgeschwindigkeit eines Flusses viel langsamer wird, wenn er stark überschwemmt. Und umgekehrt: In einer Engstelle steigt die Strömungsgeschwindigkeit stark an. In der Luft gilt dieses physikalische Gesetz ebenso wie im Wasser. Versuchen Sie, den Luftstrom in das breite Ende eines konischen Rohrs (sich verjüngender Diffusor) zu leiten, und Sie werden sehen, wie sich die Luftgeschwindigkeit ändert: Sie ist am Auslass größer als am Einlass. Um den Strahlschub in der Praxis zu erreichen (und so die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit in einem Rohr beurteilen zu können), ist eine Bedingung erforderlich: Befestigen Sie den Diffusor auf einer großen Platte. Wenn ein flacher Drachen in der Luft ist, entsteht unter ihm eine Zone mit hohem Druck und darüber eine Zone mit niedrigem Druck. Unter dem Einfluss der Druckdifferenz bricht der Luftstrom in den Diffusor ein und strömt durch das Rohr. Da der Diffusor jedoch konisch ist, ist die Geschwindigkeit der austretenden Strömung größer als die der einströmenden Strömung (denken Sie an einen Fluss). Das bedeutet, dass der Diffusor wie ein Strahltriebwerk funktioniert. In Abbildung 1 (siehe Seite 6) sehen Sie einen Drachen des Engländers Frederic Benson, dessen Design den Diffusoreffekt nutzt. Der Erfinder behauptet, dass der Strahlschub nicht nur die Aufstiegsgeschwindigkeit des Drachens erhöht, sondern ihm auch zusätzliche Stabilität im Flug verleiht.
Der Aufbau eines Jetdrachens ist recht einfach. Zwei rechteckige Querstangen werden in der Mitte kreuzweise befestigt und an den Rändern mit einem starken Faden zusammengebunden. Auf diesem Rahmen ist ein aus dickem Papier oder Folie gebogener Diffusor angebracht. Der Bezug ist gewöhnlich: Papier, Stoff... Nach dem WUA-Prinzip Es ist bekannt, dass Luftkissenfahrzeuge (AHVs) aufgrund des Druckunterschieds steigen: Der Druck unten ist immer größer als oben. Und die Stabilität des Geräts wird durch ein spezielles Gerät gewährleistet, das den Gasstrom gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt. Der amerikanische Ingenieur Franklin Bell hat bewiesen, dass AVP-ähnliche Geräte in der Luft fliegen können. Fantasie? Nein. Davon zeugt das Drachenmodell (Abb. 3 auf Seite 7).
Glatter Boden und glatte Seiten, kleiner Kiel, glatte Rumpfkonturen – ein komplexes Design. Aber der einströmende Luftstrom umströmt den Körper ohne Störungen oder Turbulenzen und hebt den Drachen leicht an. Es ist leicht zu erkennen, dass diese aerodynamischen Vorteile nicht nur im Steigflug zum Tragen kommen. Die geschwungenen Seiten des Rumpfes stabilisieren die Position des Drachens in der Luft in großen Höhen gut. Und noch eine letzte Sache. Schauen Sie genauer hin: Stimmt es nicht, dass das Modell im Längsschnitt ein wenig an ein schnelles Motorboot erinnert? Abheben... Fallschirm Es ist allgemein anerkannt, dass Menschen nur mit einem Fallschirm abstürzen können. Ein Fallschirm kann eine Person nicht hochheben, auch nicht bei Aufwind. Doch eine Gruppe polnischer Ingenieure versuchte, diese Meinung zu widerlegen. Sie haben bewiesen, dass der Fallschirm unter bestimmten Bedingungen nach oben steigen kann. Erinnern wir uns an ein Spiel, das wir aus der Kindheit kennen. Wenn man von unten auf einen kleinen Fallschirm – einen Löwenzahnsamen – bläst, steigt dieser nach oben. Natürlich kann ein Vergleich zwischen einem Löwenzahn und einem modernen Fallschirm nur bedingt erfolgen – polnische Erfinder erzeugen mit leistungsstarken Ventilatoren einen vertikal aufsteigenden Luftstrom. Aber auch gewöhnlicher Wind sei nicht von der Hand zu weisen, sagt der Amerikaner Jack Carman und bietet ein Spielzeug an – einen Drachenfallschirm (Abb. 4). Der Luftstrom trifft auf die leicht geneigte Kappe des Fallschirms und hebt ihn an. Strukturell unterscheidet sich das Modell nicht von den bekannten Kinderfallschirmen. Es gibt aber auch Unterschiede. Um beispielsweise den Flug zu stabilisieren, wird am Drachenfallschirm ein Schwanz befestigt und in der Mitte unter der Kuppel ein Teleskoprohr befestigt. Es dient sowohl als starrer Rahmen als auch als Regler für die Position des Schwerpunkts des Modells. Im Flug fahren Eine gute Flugstabilität erhält das Gerät, wenn es die Form einer Scheibe erhält. Eine der Varianten einer Flugscheibe ist in Abbildung 2 dargestellt. Das Modell ähnelt stark zwei zusammengeklappten niedrigen Kegeln. Aber die Kegel würden nicht gut fliegen, sagt der Erfinder Wilbur Bodel aus der Schweiz, deshalb ergänzt er die Konstruktion um einen Kiel sowie ein kleines Gewicht, das den Schwerpunkt nach unten verschiebt (und so die Stabilität des Geräts erhöht), und ein Loch im unteren Teil der Haut. Aber wozu dient dieses Loch? In der Höhe weht der Wind stärker als am Boden. Das bedeutet, dass sich nicht nur seine Geschwindigkeit ändert, sondern auch sein Druck. Ist es möglich, Druckunterschiede zu nutzen, um zusätzlichen Strahlschub zu erzeugen? Es stellt sich heraus, dass es möglich ist. Bei einem starken Windstoß füllt sich der Innenhohlraum des Drachens mit etwas mehr Luft. Dadurch entsteht im Inneren des Drachens ein Überdruck. Wenn die Böe schwächer wird, sinkt der Außendruck und die Luft von innen strömt durch das Loch im Gehäuse nach außen. Es entsteht ein Jetstream, wenn auch schwach. Dadurch entsteht zusätzlicher Auftrieb. Ein charakteristisches Merkmal dieses Drachens ist, dass er nachts geflogen werden kann. Dazu verbaut Bodel statt eines Gewichts eine Miniatur-Taschenlampe mit Reflektor, einer Glühbirne und einer 1,5-V-Batterie. In der Abbildung „Seitenansicht“ sieht man, dass der Drachenrahmen aus vielen starr miteinander verbundenen Lamellen zusammengesetzt ist. Achten Sie auf die charakteristischen Knotenpunkte, die die Lamellen mit dem äußeren Ringrand, der Nabe und dem Kiel verbinden. Doch das Scheibenflugzeug des französischen Ingenieurs Jean Bortier hat bereits drei Kiele. Es startet gut, manövriert auch bei starkem Wind geschmeidig in der Luft und hängt bei leichtem Wind regungslos an der Leine. Wir erklären Ihnen genauer, wie man es macht (siehe Abbildung auf Seite 10). Sein Rahmen besteht wie bei vielen anderen Drachen aus dünnen Holzlatten, die mit einem Drahtrand befestigt und mit dünnem Papier überzogen sind. Also alles in Ordnung. Bereiten Sie für den Rahmen vier gleichmäßige Lamellen mit einem Querschnitt von 3x3 mm vor, falten Sie diese wie in der Abbildung „Draufsicht“ gezeigt zusammen, kleben Sie sie in der Mitte zusammen, binden Sie sie mit Fäden zusammen und bestreichen Sie sie mit Klebstoff. Biegen Sie entlang des Rahmenumfangs einen Rand aus Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,5 mm und binden Sie ihn mit Fäden und Kleber an die Enden der Lamellen (siehe Abbildung). Verbinden Sie die Enden der Felge miteinander und umwickeln Sie sie mit Fäden und Kleber. Am bequemsten ist es, sie vorne im Bereich der Mittelschiene „a“ anzudocken. Wenn Sie keinen geeigneten Draht haben, fertigen Sie einen Rand aus dickem Faden. Vergessen Sie nicht, es auf die Lamellen zu kleben. Decken Sie die Scheibe und die Kiele mit Seidenpapier oder Zeitungspapier ab. Kleben Sie die Haut von unten auf die Scheibe – dadurch wird der Widerstand des Modells deutlich verringert. Man kann aber auch Papier darüber legen. Allerdings muss die Haut dann mit allen Lamellen und der Felge verklebt werden, sonst reißt sie ein starker Windstoß ab. Installieren Sie drei Kiele auf der Unterseite der Scheibe (Sie können mit einem oder zwei auskommen, aber dann müssen die Kiele vergrößert werden) - Die Ränder der Kiele lassen sich am einfachsten aus dünnen Bambus- oder Kiefernlatten herstellen - Diese Materialien lassen sich leicht biegen und Sie erhalten glatte Konturen. Wenn Sie einen großen Drachen bauen möchten, vergessen Sie nicht, den Rahmen mit zwei oder drei weiteren Latten zu verstärken. Binden Sie an den fertigen Drachen ein Zaumzeug – drei kurze Fäden. Sie halten das Modell im erforderlichen Anstellwinkel. Schneiden Sie den Mittelfaden des Zaumzeugs in zwei Hälften und binden Sie die Enden an einen Gummi-Kompensatorring. Dieser Ring, der sich bei starken Windböen und unerwarteten Stößen dehnt, entlastet den Rahmen teilweise. Befestigen Sie einen Handlauf am Zaumzeug. Für einen kleinen Drachen eignen sich harte Fäden (Schnurschnur). Testen Sie das fertige Modell. Wie wir bereits gesagt haben, kann ein Disc-Drachen auch bei leichtem Wind geflogen werden. Und wenn überhaupt keins vorhanden ist, versuchen Sie, das Modell zu starten, indem Sie es beim Laufen hinter sich herziehen. Seien Sie auf Überraschungen vorbereitet. Wenn der Drachen plötzlich in Schleifen fliegt oder stark zu sinken beginnt, zögern Sie nicht, den Handlauf von Ihren Händen zu lösen – das Modell wird beim Aufprall auf den Boden nicht zerbrechen. Heben Sie den Drachen auf und untersuchen Sie ihn sorgfältig. korrekte Verzerrungen; Verringern Sie gegebenenfalls den Anstellwinkel (verlängern Sie die Länge der Mittellinie) und lassen Sie den Drachen erneut steigen. Lässt es sich nicht verstellen, liegt eine irreparable Schiefe der Scheibenebene vor. Versuchen Sie, einen Schwanz aus einem Papierstreifen, einem anderthalb Meter langen Fadenbündel oder einem Papierklumpen an einem Faden am Modell zu befestigen. Statt eines Rahmens... Luft Viele Erfinder verwenden für die Herstellung ihrer Modelle nicht Lamellen und Papier, sondern ... Luft.
Schauen Sie sich Abbildung 5 an. Dies ist ein aufblasbarer Drachen des kanadischen Erfinders Paul Russell (siehe Seite 7). Auf dem Bild sieht es nur äußerlich kompliziert aus. Ganz einfach: Russell brauchte nur zwei Lagen luftdichtes Material, um das Modell herzustellen. Längs- und Querschweißnähte unterteilen das Innenvolumen in mehrere miteinander verbundene aufblasbare Hohlräume. Die Nähte verleihen der gesamten Struktur die nötige Volumenfestigkeit. Und weiter. Der aufgeblasene Körper hat keine scharfen hervorstehenden Kanten. Dies bedeutet, dass es auf der Oberfläche des aufblasbaren Drachens keine Turbulenzen gibt und das Modell daher stabil im Flug ist. Doch die Herstellung eines solchen Drachens ist nicht einfach – es sind bestimmte Arbeitsbedingungen erforderlich. Das Modell des finnischen Ingenieurs S. Ketola (siehe Abbildung auf Seite 11) ist wesentlich einfacher herzustellen. Kann man sich etwas Einfacheres vorstellen? Ich nahm zwei Stücke Plastikfolie, schweißte sie an den Rändern und in der Mitte mit einem heißen Bügeleisen oder Lötkolben zusammen – und fertig war der Drachen. Aber wie viele von Ihnen wissen, wie man Folie so verschweißt, dass die Nähte luftdicht sind? Wir warnen unerfahrene Modellbauer im Voraus: Dieser Vorgang ist nicht einfach. Bevor Sie mit der Herstellung eines Drachens beginnen, versuchen Sie, mehrere Nähte an einer Plastiktüte zu verschweißen, und prüfen Sie, ob sie dicht sind. Benutzen Sie ein Bügeleisen mit Temperaturregler. Vergessen Sie nicht, die Polyethylen-Rohlinge vor dem Schweißen zu entfetten. Schneiden Sie gemäß den in der Abbildung angegebenen Maßen zwei Zuschnitte aus der Folie aus. Legen Sie sie zusammen und führen Sie mit einem Abstand von 10-15 mm von der Kante langsam die Kante eines heißen Bügeleisens oder Lötkolbens über den gesamten Umfang der Werkstücke. Lassen Sie an drei Stellen der resultierenden Naht: an den Seiten - unten und oben irgendwo - kleine Löcher. Durch sie wirst du die Schlangen aufpumpen. Anschließend die Werkstücke diagonal verschweißen. Und damit Sie sicher sein können, dass die Nähte dicht sind, schmelzen Sie die Kanten der Werkstücke über einem Kerzenfeuer. Tun Sie dies in dem in der Abbildung gezeigten Gerät. Um die Zaumzeuge und den Schwanz zu befestigen, brennen Sie sechs Löcher mit einem Durchmesser von 1-2 mm in die Nähte. Tun Sie dies mit einem sehr kühlen Nagel oder der Spitze einer Kerzenflamme. Blasen Sie das fertige Modell auf und verschweißen Sie die Löcher in der Außennaht mit einer Kerze oder befestigen Sie die Hautränder in zwei Hälften und befestigen Sie sie mit Büroklammern, nachdem Sie die Löcher mit Wasser benetzt oder mit technischem Öl geschmiert haben. Wenn Sie gelernt haben, wie man kleine aufblasbare Drachen herstellt, versuchen Sie, ein größeres Modell zu bauen und zu fliegen – ein oder zwei Meter lang. Aber bist du stark genug, um sie zu halten? Hubschrauber-Drachen Hier ist ein Modell (Abb. 7, S. 8). Aber welcher? „Helikopter“, werden einige von uns wahrscheinlich denken, wenn sie die Rotoren sehen. „Ein Drachen“, werden andere sagen, wenn sie das Zaumzeug und die Reling des Modells bemerken.
Beides habe Recht, sagt der Amerikaner Al Whiteham, der Autor der Erfindung. Das Modell vereint erfolgreich die Eigenschaften eines Hubschraubers und eines Drachens. Dies lässt sich leicht überprüfen, wenn man beobachtet, wie es abhebt. Der einströmende Luftstrom trifft auf die Ebene des Drachens (in diesem Fall den Rotor), es entsteht eine Auftriebskraft und das Modell steigt. Dies hätte passieren können, wenn der Rotor stillgestanden hätte. Aber es dreht sich, wodurch auch an seinen Flügeln Auftrieb entsteht. Dadurch erhält der Drachen im Flug einen zusätzlichen Energieimpuls, der das Modell nach oben drückt. Wie Sie sehen, gibt es offensichtliche Vorteile gegenüber anderen Drachentypen. Und dieser Helikopterdrachen wurde in Brasilien von R. Fugest hergestellt (Abb. auf Seite 10). Unserer Meinung nach ist das brasilianische Modell das interessanteste der Unterklasse der Hubschrauberflugzeuge. Dieser Drachen hat drei Rotoren: zwei Rotoren und ein Heck. Die in verschiedene Richtungen rotierenden Hauptrotoren erzeugen Auftrieb und die Heckrotoren stabilisieren die Position des Modells beim Start und halten es in der Höhe. Das Design des Drachens ist äußerst einfach. Der Rahmen besteht aus zwei schräg verklebten Längslatten und zwei Querlatten. Die Lamellen sind miteinander verklebt und für eine höhere Steifigkeit mit Fäden und Leim verstärkt. Die Hauptrotoren sind auf dem Quergestell und die Heckrotoren auf den Längsgestellen montiert. Damit sich alle Rotoren leicht drehen lassen, sind sie auf Drahtachsen montiert. Die Herstellung von Rotoren ist der kritischste Vorgang. Sie müssen die Teile sorgfältig und ohne Eile verkleben. Die Auftriebskraft des Drachens hängt davon ab, wie gut Sie den Rotor herstellen. Wir bieten Ihnen zwei Rotoroptionen an, es können aber auch noch mehr sein. Versuchen Sie, selbst einen Rotor zu entwerfen. Versuch es. Lassen Sie uns in der Zwischenzeit über die in der Abbildung gezeigten sprechen. Erste Wahl. Dieser Rotor eignet sich am besten für große Modelle. Ein Drachen mit vier, sechs oder acht Blättern startet gut und bleibt gut in der Höhe. Der Rotor ist so aufgebaut. Kleben Sie zwei Kiefern- oder Bambuslatten über Kreuz und bedecken Sie sie mit Whatman-Papier oder Lindenfurnier (Birke). Kleben Sie in die Mitte des Rotors auf beiden Seiten eine Unterlegscheibe aus dünnem Sperrholz, Furnier oder Zelluloid und bohren Sie ein Durchgangsloch für die Achse. Zweite Option. Dieser Rotor ähnelt einem Windrad für Kinder. Es ist gut für einen kleinen leichten Drachen. Ein solcher Rotor besteht aus dünnen Bambuslamellen (3x3 Querschnitt in der Mitte und 1,5x1,5 mm an den Enden), Seiden- oder Zeitungspapier, zwei Unterlegscheiben (Furnier, Zelluloid) und starkem Faden. Kleben Sie die Lamellen wie in der Abbildung gezeigt zusammen und ziehen Sie ihre Enden mit Fäden an die Basis der Lamellen. Schlange oder Spinner? Als Gustav Magnus den Flug einer Artilleriegranate beobachtete, entdeckte er ein seltsames Phänomen: Bei Seitenwind wich die Granate vom Ziel nach oben oder unten ab. Es entstand die Annahme, dass dies ohne aerodynamische Kräfte nicht möglich sei. Aber welche? Weder Magnus selbst noch andere Physiker konnten dies erklären, und vielleicht fand der Magnus-Effekt deshalb lange Zeit keine praktische Anwendung. Fußballspieler waren die ersten, die davon Gebrauch machten, obwohl sie nichts von der Existenz dieses Effekts wussten. Wahrscheinlich weiß jeder Junge, was ein „trockenes Blatt“ ist und hat von den Meistern dieses Schlags gehört: Salnikov, Lobanovsky und andere. Heute lässt sich die Physik des Magnus-Effekts einfach erklären (weitere Informationen finden Sie in „Young Technician“, 1977, Nr. 7). Mittlerweile gibt es sogar eine ganz eigenständige Unterklasse von Drachen, deren Flugprinzip auf dem Magnus-Effekt basiert. Einer davon liegt vor Ihnen (Abb. 6 auf Seite 8). Sein Autor ist die amerikanische Erfinderin Joy Edwards. Dieser Drachen erinnert ein wenig an ein Windrad. Im Flug dreht sich der Körper des Drachens, wie die vom deutschen Physiker beobachtete Artilleriegranate, um seine Achse. Gleichzeitig wandeln die Flügelblätter den Winddruck in Auftriebskraft um und die Stabilität der Drachen bleibt durch den symmetrischen Stromlinienkörper und den runden Kiel erhalten. So ist eine Schlange gestaltet. Die Mittelstange mit rechteckigem Querschnitt, der runde Kiel und die Flügelblätter bilden einen ziemlich starken Körper, der sich um zwei Achsen dreht, die an den Enden der Stange befestigt sind. Die Ohren und das Zaumzeug verbinden den Körper mit der Schiene. Hervorzuheben ist, dass Drachen dieser Art ein nahezu unberührter Bereich erfinderischer Kreativität sind. Versuchen Sie nun, das Modell herzustellen, das vom Amerikaner S. Albertson erfunden wurde (Abb. auf Seite 11). Das Funktionsprinzip der Magnus-Schlange (wie der Autor sein Modell nennt) ist aus der Figur deutlich ersichtlich.
Die auf Lamellen montierten und an den Enden mit Scheiben verschlossenen Halbzylinder drehen sich unter dem Druck des einströmenden Luftstroms um ihre Achsen. Wenn Sie an diesen Achsen eine Halteleine einhängen und diese an der Schiene befestigen, lässt sich das Gerät leicht abnehmen. Der Drachen besteht aus einem Rahmen mit Achsen, zwei Halbzylindern, vier Halbscheiben und einer Waage. Der Rahmen besteht aus vier Längs- und zwei Querlatten (Kiefer, Bambus). Beginnen Sie damit. Kleben Sie die Lamellen zusammen und umwickeln Sie die Verbindungen fest mit Faden und Kleber. Biegen Sie die Enden der mittleren Längslamellen auf einem Lötkolben, wie in der Abbildung gezeigt, kleben Sie sie fest und binden Sie sie mit Fäden zusammen. Befestigen Sie dann die Drahtachsen daran (die Befestigung erfolgt wie beim Helikopter-Drachen). Binden Sie die Zügel an die gleichen Achsen. Biegen Sie die Halbzylinder aus Whatman-Papier und kleben Sie sie auf die Längslatten des Rahmens. Zum Schluss montieren Sie die Kiele am Rahmen. (Jede davon besteht aus zwei Halbscheiben.) Kleben Sie sie von innen auf die Querlatten, sodass die Lamellen außen liegen. Du hast also die Drachen von Magnus gebaut und fliegen lassen. Was kommt als nächstes? Versuchen Sie, mit diesem Flugzeug zu experimentieren. Erhöhen Sie beispielsweise die Größe der Halbzylinder und des Drachenkörpers. Oder basteln Sie eine fliegende Girlande aus mehreren Drachen (siehe Bild). Autoren: V.Zavorotov, A.Viktorchik
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